Есть и достаточно простые нейросети, которые даже обучать можно на мк. Нелинейный вариант FIR можно натренировать извлекать полезный сигнал, запоминать форму искажений для компенсации, наблюдатель состояния. Можно и IIR, но я пока не понял как их обучать. Делаю все на своей коленке, без python нейро-фреймворков.
Нужно много данных, то есть либо готовых примеров вход-выход, либо если есть только входы то нужны еще и критерии качества выходов и еще больше данных и времени обучения.
Это для задач, где обычное решение, синтезированное человеком не представляется возможным, неизвестна модель системы, слишком сложно и т.д.